JP4146855B2 - 射出成形機の可動金型支持装置 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機の可動金型支持装置に関するものである。

従来、射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され、溶融させられた樹脂を高圧で射出して金型装置のキャビティ空間に充填（てん）し、該キャビティ空間内において樹脂を冷却し、固化させることによって成形品を成形するようになっている。

そのために、前記金型装置は固定金型及び可動金型から成り、型締装置によって前記可動金型を進退させ、前記固定金型に対して接離させることによって、型開閉、すなわち、型閉、型締及び型開を行うことができるようになっている。そして、前記型締装置は、一般に、固定金型を保持する固定プラテン及び可動金型を保持する可動プラテンを有し、該可動プラテンを進退させる開閉装置としてトグル機構が配設され、該トグル機構は、駆動部に配設された電動モータ、サーボモータ等を駆動することによって作動させられる。

図２は従来の可動プラテンにおける第１の側面図、図３は従来の可動プラテンにおける第２の側面図である。

図において、１０７は、図示されない固定プラテンとトグルサポートとの間に架設された複数、例えば、四本のタイバーであり、１００は前記固定プラテンと対向して配設され、前記タイバー１０７に沿って進退（図における左右方向に移動）自在に配設された可動プラテンである。

そして、前記固定プラテンにおける可動プラテン１００と対向する金型取付面には図示されない固定金型が取り付けられ、また、前記可動プラテン１００における前記固定プラテンと対向する金型取付板１０１の金型取付面１０１ａには可動金型１０５が取り付けられる。

また、前記金型取付板１０１の金型取付面１０１ａと反対側の面、すなわち、背面には、トグル機構の上側のトグルピンが挿入される上部ピン挿入孔（こう）１０２ａを備える上部荷重受け部１０２、及び、下側のトグルピンが挿入される下部ピン挿入孔１０３ａを備える下部荷重受け部１０３が形成される。ここで、前記上部荷重受け部１０２及び下部荷重受け部１０３は、前記トグル機構から、図における右方へ移動させる型閉及び型締の力を受ける強度部材なので、金型取付板１０１と一体的に形成される。

さらに、前記可動プラテン１００には、前記タイバー１０７が挿入されるガイド孔１０６を備えるガイド部１０４が、タイバー１０７の数と同数だけ、例えば、四つ配設される。なお、前記ガイド孔１０６のそれぞれには、前記タイバー１０７と摺（しゅう）動するためのブッシュ１０８が嵌（かん）挿されている。また、前記ガイド孔１０６とタイバー１０７との隙（すき）間には潤滑剤としてのグリスが収納される。

そして、前記可動プラテン１００が図示されないトグル機構によって前方（図において右方）に移動させられると、前記可動金型１０５が図示されない固定金型に押し付けられ、型閉及び型締が行われる。

なお、前記トグル機構は、前記可動プラテン１００の後方（図において左方）に配設され、一般に、クロスヘッドに対して揺動自在に支持されたトグルレバー、前記トグルサポートに対して揺動自在に支持されたトグルレバー、及び、前記可動プラテンに対して揺動自在に支持されたトグルアームから成る。そして、前記トグルレバー及びトグルアームの間がリンク結合され、モータ等の駆動源による推進力にトグル倍率を乗じた型締力を前記可動プラテン１００の上部荷重受け部１０２及び下部荷重受け部１０３に伝達するようになっている。
なし

しかしながら、前記従来の可動金型支持装置においては、型締及び型閉によってトグル機構から強い力を受けた時に、金型取付板１０１が撓（たわ）んで、金型取付面１０１ａが変形してしまうことがある。

図２に示されるように、前記上部荷重受け部１０２及び下部荷重受け部１０３は、それぞれ、可動金型１０５よりも上側及び下側に位置している。そして、前記可動金型１０５は図示されない固定金型に押し付けられ、移動不能な状態となっている。このため、トグル機構から図における右方への強い力を受けると、金型取付板１０１に曲げモーメントが作用し、金型取付板１０１が撓み、１０１’のように変形してしまう。それに伴い、金型取付面１０１ａも１０１ａ’のように変形してしまう。なお、図２における金型取付板１０１’及び金型取付面１０１ａ’は、説明の都合上、誇張して示されている。

このように、金型取付面１０１ａが１０１ａ’のように変形すると、可動金型１０５も変形してしまうので、成形品の成形性が低下してしまう。

そこで、従来の可動金型支持装置においては、前記金型取付板１０１の撓み及び金型取付面１０１ａの変形を防止するために、前記金型取付板１０１の板厚を厚くすることによって剛性を向上させている。

しかし、該金型取付板１０１の板厚を厚くすると可動プラテン１００の製造コストが高くなり、しかも、前記可動プラテン１００の重量が増大するので、射出成形機全体の強度を向上させる必要があり、射出成形機全体の製造コストも高くなってしまう。

また、前記従来の可動金型支持装置においては、ブッシュ１０８の内周面とタイバー１０７の外周面との間から漏れ出たグリス１０９が流下して金型取付面１０１ａや可動金型１０５に付着してしまうことがあった。

図３に示されるように、ガイド部１０４のガイド孔１０６とタイバー１０７との隙間に収納されるグリスが、ブッシュ１０８の内周面とタイバー１０７の外周面との間から漏れ出てしまう。この場合、金型取付板１０１の背面側に漏れ出たグリス１０９は、流下しても落下してしまうので、問題にならないが、金型取付面１０１ａ側に漏れ出たグリス１０９は、金型取付面１０１ａの広い範囲に付着し、また、可動金型１０５に付着する可能性も非常に高くなっている。

そして、金型取付面１０１ａや可動金型１０５に付着したグリス１０９が成形された成形品に付着すると、該成形品は不良品となり、射出成形機の不良品発生率が高くなってしまう。

本発明は、前記従来の可動金型支持装置の問題点を解決して、金型取付板の板厚を厚くすることなく、可動金型支持装置の剛性を上げることができる射出成形機の可動金型支持装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明の射出成形機の可動金型支持装置においては、可動金型を取り付けることができ、駆動源による推進力に基づく荷重を受ける可動金型支持装置であって、金型取付面を備える金型取付板と、前記荷重を受ける第１荷重受け部及び第２荷重受け部と、一端が前記第１荷重受け部及び第２荷重受け部に接続され、他端が前記金型取付板の背面に接続され、前記第１荷重受け部及び第２荷重受け部からの荷重を前記金型取付板の背面に伝達する荷重伝達部材と、前記第１荷重受け部及び第２荷重受け部を接続する筒状の荷重受け部連結部材とを有する。

本発明の他の射出成形機の可動金型支持装置においては、さらに、前記金型取付板は、前記荷重伝達部材が接続される位置における板厚が他の位置における板厚よりも厚い。

本発明の更に他の射出成形機の可動金型支持装置においては、さらに、前記荷重伝達部材は、前記第１荷重受け部及び第２荷重受け部からの荷重を、可動金型支持装置の進退方向に向きを変えて前記金型取付板の背面へ伝達する。

本発明の更に他の射出成形機の可動金型支持装置においては、さらに、前記荷重伝達部材は、一端が前記第１荷重受け部に接続され、他端が該第１荷重受け部よりも前記金型取付板の中心に接近した位置で金型取付板の背面に接続される第１荷重伝達部材と、一端が前記第２荷重受け部に接続され、他端が該第２荷重受け部よりも前記金型取付板の中心に接近した位置で金型取付板の背面に接続される第２荷重伝達部材とから成る。

本発明の更に他の射出成形機の可動金型支持装置においては、さらに、ガイド手段と係合するガイド部を有し、前記ガイド手段に沿って移動する。

本発明の更に他の射出成形機の可動金型支持装置においては、さらに、前記ガイド手段はタイバーであり、前記ガイド部は前記タイバーが挿入されるガイド孔を備える。

本発明の更に他の射出成形機の可動金型支持装置においては、さらに、前記ガイド手段はガイドレールであり、前記ガイド部は前記ガイドレールに係合する係合ガイドを備える。

本発明の更に他の射出成形機の可動金型支持装置においては、さらに、前記ガイド部の金型取付面側の面は、前記金型取付面よりも背面側に位置する。

本発明によれば、射出成形機の可動金型支持装置においては、可動金型を取り付けることができ、駆動源による推進力に基づく荷重を受ける可動金型支持装置であって、金型取付面を備える金型取付板と、前記荷重を受ける第１荷重受け部及び第２荷重受け部と、一端が前記第１荷重受け部及び第２荷重受け部に接続され、他端が前記金型取付板の背面に接続され、前記第１荷重受け部及び第２荷重受け部からの荷重を前記金型取付板の背面に伝達する荷重伝達部材と、前記第１荷重受け部及び第２荷重受け部を接続する筒状の荷重受け部連結部材とを有する。

この場合、荷重受け部連結部材の剛性が高くなり、変形することがない。

他の射出成形機の可動金型支持装置においては、さらに、前記金型取付板は、前記荷重伝達部材が接続される位置における板厚が他の位置における板厚よりも厚い。

この場合、可動金型支持装置の剛性がさらに高くなり、金型取付板が撓むことがない。

更に他の射出成形機の可動金型支持装置においては、さらに、前記荷重伝達部材は、一端が前記第１荷重受け部に接続され、他端が該第１荷重受け部よりも前記金型取付板の中心に接近した位置で該金型取付板の背面に接続される第１荷重伝達部材と、一端が前記第２荷重受け部に接続され、他端が該第２荷重受け部よりも前記金型取付板の中心に接近した位置で該金型取付板の背面に接続される第２荷重伝達部材とから成る。

この場合、金型取付板の中心に接近した位置に作用するので曲げモーメントが小さくなり、金型取付板の板厚を厚くしなくても、金型取付板が撓むことがない。そのため、金型取付板の板厚を厚くすることなく、金型取付板の撓みや金型取付面の変形を防止することができる。

また、金型取付板の中心に近い部分は、第１荷重受け部及び第２荷重受け部からの荷重が、荷重伝達部材を介して背面に伝達されても、ほとんど変形することがない。

更に他の射出成形機の可動金型支持装置においては、さらに、前記ガイド手段はタイバーであり、前記ガイド部は前記タイバーが挿入されるガイド孔を備える。

この場合、可動金型支持装置は、ガイドのための手段を別段配設しなくても、タイバーに沿って滑らかに前進又は後退することができる。

更に他の射出成形機の可動金型支持装置においては、さらに、前記ガイド手段はガイドレールであり、前記ガイド部は前記ガイドレールに係合する係合ガイドを備える。

この場合、可動金型支持装置は、ガイドレールに沿って滑らかに移動することができ、金型の位置精度が向上し、高精度の成形品を成形することができる。また、タイバーの外周面とガイド孔の内周面との間から漏れ出たグリスが、金型取付面や該金型取付面に取り付けられた可動金型に付着するという問題が発生することがない。

更に他の射出成形機の可動金型支持装置においては、さらに、前記ガイド部の金型取付面側の面は、前記金型取付面よりも背面側に位置する。

この場合、漏れ出たグリスが、直接に金型取付面を流下することがないので、グリスが金型取付面や可動金型に付着してしまうことを防止することができる。したがって、金型取付面や可動金型に付着したグリスが成形された成形品に付着して該成形品が不良品となることがない。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図４は本発明の第１の実施の形態における射出成形機の概略図である。

図において、２１はフレーム、２３は該フレーム２１に固定された固定プラテン、３４は該固定プラテン２３との間に所定の距離を置いて、前記フレーム２１に対して移動自在に配設されたベースプレートとしてのトグルサポートである。

また、１２は前記固定プラテン２３とトグルサポート３４との間に架設された複数、例えば、四本のガイド手段としてのタイバーである。

そして、１１は前記固定プラテン２３と対向して配設され、前記タイバー１２に沿って進退（図における左右方向に移動）自在に配設された可動金型支持装置としての可動プラテンである。さらに、前記固定プラテン２３における可動プラテン１１と対向する金型取付面３７に固定金型２５が取り付けられ、また、前記可動プラテン１１における前記固定プラテン２３と対向する金型取付面１６に可動金型２４が取り付けられる。

また、前記可動プラテン１１の後端 (図における左端) には図示されないエジェクタピンを移動させるための駆動装置を取り付けるようにしてもよい。

そして、前記可動プラテン１１とトグルサポート３４との間には、トグル式型締装置としてのトグル機構２２が、前記トグルサポート３４の後端（図における左端）には射出成形機の型締用の駆動手段としての駆動装置３０が取り付けられる。該駆動装置３０は、サーボモータ等の駆動源３１を有し、被駆動部材としてのクロスヘッド３５を進退させることによって、トグル機構２２を作動させることができる。

これにより、前記可動プラテン１１が前進（図における右方向に移動）させられて型閉が行われるとともに、駆動源３１による推進力にトグル倍率を乗じた型締力が発生させられ、該型締力によって型締が行われる。本実施の形態においては、トグル機構２２を作動させることによって型締力を発生させるようにしているが、トグル機構２２を使用することなく、駆動源３１による推進力をそのまま型締力として可動プラテン１１に伝達することもできる。

また、前記トグル機構２２は、前記クロスヘッド３５に対して揺動自在に支持されたトグルレバー３６、前記トグルサポート３４に対して揺動自在に支持されたトグルレバー３２、及び、前記可動プラテン１１に対して揺動自在に支持されたトグルアーム３３から成り、前記トグルレバー３２とトグルレバー３６との間、及び、トグルレバー３２とトグルアーム３３との間が、それぞれ、リンク結合される。

次に、前記可動プラテン１１について説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態における可動金型支持装置の斜視図、図５は本発明の第１の実施の形態における図１の縦断面図、図６は本発明の第１の実施の形態における可動金型支持装置の側面図、図７は本発明の第１の実施の形態における図６のＡ矢視図、図８は本発明の第１の実施の形態における図６のＢ矢視断面図、図９は本発明の第１の実施の形態における図７のＣ矢視図、図１０は本発明の第１の実施の形態における図７のＤ矢視断面図、図１１は本発明の第１の実施の形態における図７のＥ矢視断面図である。

この場合、可動プラテン１１には、複数の前記タイバー１２のそれぞれに対応する位置に、ガイド手段であるタイバー１２と係合する、ガイド孔としてのタイバーガイド孔４６を備える複数、例えば、四つのガイド部４５が形成される。また、前記タイバーガイド孔４６のそれぞれには前方と後方とに図示されないタイバーブッシュがそれぞれ嵌（は）め込まれ、該タイバーブッシュの内周面がタイバー１２の外周面に接触して摺動するようになっている。そして、前記タイバーガイド孔４６とタイバー１２との隙間には、潤滑剤としてのグリスが収納されている。なお、前記タイバーブッシュを省略する場合には、前記タイバーガイド孔４６の内周面がタイバー１２の外周面に直接に接触して摺動することになる。

ここで、前記ガイド部４５の金型取付面１６側の面５０は、図６及び９に示されるように、金型取付面１６よりも引っ込んで、背面２０側に位置する。すなわち、可動プラテン１１の金型取付面１６における前記タイバーガイド孔４６の周囲には、凹部４９がそれぞれ形成される。そして、該凹部４９は、可動金型２４と反対側に窪（くぼ）むように形成され、金型取付面１６と平行な底面を有する。また、前記凹部４９は、例えば、一つの角が丸く、各辺の長さがタイバーガイド孔４６の直径より長い長方形のような形状を有するが、前記凹部４９の形状は、いかなるものであってもよく、円形のような形状であってもよい。これにより、タイバーブッシュの内周面とタイバー１２の外周面との間から漏れ出たグリスが、直接に金型取付面１６を流下することがない。

そして、前記可動プラテン１１は、一方に前記金型取付面１６が形成された金型取付板１５を有する。ここで、該金型取付板１５は略矩（く）形の形状を有し、中心に、例えば、金型内のキャビティに突出するエジェクタピンを駆動するためのエジェクタロッドユニット等を配設するための、貫通孔５１を備える。なお、該貫通孔５１はいかなる形状のものであってもよい。また、前記金型取付板１５の厚さは、図１０及び１１に示されるように、中心付近が肉厚になっていることが望ましい。これは、後述されるように、上部荷重受け部１３及び下部荷重受け部１７からの荷重が上部荷重伝達部材４２及び下部荷重伝達部材４３を介して、金型取付板１５の中心に近い部分の背面２０に伝達されるためである。

また、前記金型取付板１５の金型取付面１６と反対側の面、すなわち、背面２０には、第１荷重受け部としての上部荷重受け部１３及び第２荷重受け部としての下部荷重受け部１７を有する。なお、前記上部荷重受け部１３及び下部荷重受け部１７は、それぞれ、左右に分かれて形成されているが、単一のものであってもよい。

ここで、前記上部荷重受け部１３はトグル機構２２の第１のピンとしての上側トグルピンが挿入される第１ピン挿入孔としての上部ピン挿入孔１４を備え、前記下部荷重受け部１７はトグル機構２２の第２のピンとしての下側トグルピンが挿入される第２ピン挿入孔としての下部ピン挿入孔１８を備える。なお、前記上部ピン挿入孔１４及び下部ピン挿入孔１８には、上側トグルピン及び下側トグルピンの外周面に接触して回転するためのブッシュが挿入されていてもよい。

また、前記上部荷重受け部１３及び下部荷重受け部１７は、荷重受け部連結部材４１によって互いに連結される。ここで、該荷重受け部連結部材４１は、例えば、断面が略矩形状の筒状孔４４を備える角筒状の形状を有するものであるが、いかなる形状であってもよい。そして、前記荷重受け部連結部材４１の上端は上部荷重受け部１３に接続され、下端は下部荷重受け部１７に接続される。

なお、前記筒状孔４４内の空間には、金型取付板１５の背面２０に取り付けられた、例えば、エジェクタロッドユニット、エジェクタロッド駆動源等の装置を収納することができる。

さらに、前記上部荷重受け部１３は、荷重伝達部材としての上部荷重伝達部材４２によって前記金型取付板１５の背面２０に接続され、前記下部荷重受け部１７は、荷重伝達部材としての下部荷重伝達部材４３によって前記金型取付板１５の背面２０に接続される。

ここで、前記上部荷重伝達部材４２の金型取付板１５側の端部は、前記上部荷重受け部１３よりも低い位置で前記金型取付板１５の背面２０に接続される。すなわち、前記上部荷重伝達部材４２は、一端が上部荷重受け部１３に接続され、他端が該上部荷重受け部１３よりも金型取付板１５の中心に接近した位置で該金型取付板１５の背面２０に接続される。また、前記下部荷重伝達部材４３の金型取付板１５側の端部は、前記下部荷重受け部１７よりも高い位置で前記金型取付板１５の背面２０に接続される。すなわち、前記下部荷重伝達部材４３は、一端が下部荷重受け部１７に接続され、他端が該下部荷重受け部１７よりも金型取付板１５の中心に接近した位置で該金型取付板１５の背面２０に接続される。なお、前記上部荷重伝達部材４２及び下部荷重伝達部材４３は、それぞれ、左右に分かれて形成されているが、単一のものであってもよい。さらに、前記上部荷重伝達部材４２と下部荷重伝達部材４３とを結合して一体的に形成し、単一の荷重伝達部材とすることもできる。

そして、前記上部荷重伝達部材４２及び下部荷重伝達部材４３の金型取付板１５側の端部の背面２０に接続される部分、すなわち、中心に近い部分においては、金型取付板１５の板厚が、図１０及び１１に示されるように、厚くなっている。このため、前記金型取付板１５の中心に近い部分は、上部荷重受け部１３及び下部荷重受け部１７からの荷重が、上部荷重伝達部材４２及び下部荷重伝達部材４３を介して背面２０に伝達されても、ほとんど変形することがない。

また、前記上部荷重伝達部材４２及び下部荷重伝達部材４３には、図８及び９に示されるように、ガイド部４５を連結するためのガイド部連結部材４８が接続される。ここで、前記ガイド部４５は複数、例えば、四つなので、前記ガイド部連結部材４８も対応する数、例えば、四つ配設される。そして、各ガイド部連結部材４８の一端はガイド部４５に接続され、他端は上部荷重伝達部材４２又は下部荷重伝達部材４３に接続される。

なお、前記荷重受け部連結部材４１の金型取付板１５側の端面は、該金型取付板１５の背面２０から離間しており、例えば、エジェクタロッドユニット、エジェクタロッド駆動源等を配設したり点検したりするための作業に適した作業孔４７が形成される。ここで、該作業孔４７は、例えば、四つ形成されているので、射出成形機のオペレータは、金型取付板１５の背面２０に取り付けられたエジェクタロッドユニット、エジェクタロッド駆動源等を容易に配設したり点検したりすることができる。

そして、前記金型取付板１５、上部荷重受け部１３、下部荷重受け部１７、上部荷重伝達部材４２、下部荷重伝達部材４３、荷重受け部連結部材４１、ガイド部４５及びガイド部連結部材４８は、型閉及び型締の力を受ける強度部材なので、鋳造などの方法によって一体的に形成されて、可動プラテン１１を構成することが望ましい。

次に、前記構成の射出成形機の可動金型支持装置の動作を説明する。

図１２は本発明の第１の実施の形態における可動金型支持装置に作用する力を示す図である。

まず、図４に示される駆動装置３０の駆動源３１が作動し、クロスヘッド３５を前進させることによって、トグル機構２２を作動させる。これにより、可動プラテン１１が前進させられて可動金型２４が固定金型２５に接合されて型閉が行われ、次いで、型締が行われる。続いて、図示されない射出装置から樹脂が高圧で射出され、前記可動金型２４及び固定金型２５のキャビティ空間に充填される。そして、前記樹脂が冷却して固化することによって成形品が成形される。すると、前記駆動源３１が作動し、クロスヘッド３５を後退させることによって、可動プラテン１１が後退させられて可動金型２４が固定金型２５から離間して、型開が行われる。続いて、図示されないエジェクタロッドを前進させると、エジェクタピンが、前記可動金型２４内部のキャビティに突出して成形品をエジェクトする。これにより、成形品が取り出される。以上の動作を繰り返すことによって、多数の成形品が成形される。

なお、可動プラテン１１は、タイバー１２に沿って往復動を繰り返すことになる。そして、前記タイバー１２のそれぞれに対応するタイバーガイド孔４６には前方と後方に図示されないタイバーブッシュがそれぞれ嵌め込まれ、前方のタイバーブッシュと後方のタイバーブッシュとの間の部分にグリスが収納されている。このため、グリスがタイバーブッシュの内周面とタイバーの外周面との間にわずかずつ進入するので、前記タイバーブッシュの内周面とタイバー１２の外周面との間の潤滑が常に良好となり、滑らかに摺動するので、前記可動プラテン１１がタイバー１２に沿ってスムーズに進退することができる。

ここで、型閉及び型締の時には、図１２に示されるように、トグル機構２２の上下のトグルアーム３３からの押す力Ｆ１及び力Ｆ２が、可動プラテン１１の上部荷重受け部１３及び下部荷重受け部１７に作用する。一方、金型取付板１５の金型取付面１６には、可動金型２４及び固定金型２５を介して、固定プラテン２３からの反力が押す力Ｆ３として作用する。

この場合、該力Ｆ３の中心は金型取付面１６の中心軸線Ｌ３に沿って作用すると考えることができ、上下のトグルアーム３３からの力Ｆ１及び力Ｆ２は、上部荷重受け部１３及び下部荷重受け部１７に線Ｌ１及び線Ｌ２に沿って作用する。

ところで、上部荷重伝達部材４２及び下部荷重伝達部材４３の金型取付板１５側の端部は該金型取付板１５中心に接近した位置で該金型取付板１５の背面２０に接続されている。そのため、上下のトグルアーム３３からの力Ｆ１及び力Ｆ２は、上部荷重伝達部材４２及び下部荷重伝達部材４３に伝達され、力Ｆ１’及び力Ｆ２’として、線Ｌ６及び線Ｌ７に沿って金型取付板１５の背面２０の点Ｐ１及び点Ｐ２に作用する。なお、前記線Ｌ６及び線Ｌ７は、上部荷重伝達部材４２及び下部荷重伝達部材４３の中心線Ｌ４及び中心線Ｌ５が金型取付板１５の背面２０と交差する点Ｐ１及び点Ｐ２を通過し、中心軸線Ｌ３と平行な直線である。また、力Ｆ１’及び力Ｆ２’の大きさは、力Ｆ１及び力Ｆ２にそれぞれ等しい。この場合、線Ｌ６及び線Ｌ７と中心軸線Ｌ３との距離Ｒ２は短いので、力Ｆ１’及び力Ｆ２’によって金型取付板１５に作用する曲げモーメントの大きさは小さくなる。

これに対して、可動プラテン１１が、仮に「従来の技術」において説明した可動プラテン１００のような構成であるとすると、線Ｌ１及び線Ｌ２が金型取付板１５の背面と交差する点に力Ｆ１及び力Ｆ２が作用することになる。すると、線Ｌ１及び線Ｌ２と中心軸線Ｌ３との距離Ｒ１が前記距離Ｒ２よりもはるかに長いので、金型取付板１５に作用する曲げモーメントは大きくなってしまう。

このように、金型取付板１５に作用する上下のトグルアーム３３からの押す力Ｆ１’及び力Ｆ２’の作用点と、反力が押す力Ｆ３の作用点の距離が近いので、金型取付板１５に作用する曲げモーメントは小さくなる。そのため、金型取付板１５は曲げモーメントによって撓むことがない。また、金型取付板１５の中心付近が、図１０及び１１に示されるように、肉厚になっている場合、力Ｆ１’及び力Ｆ２’によって、金型取付板１５が変形することもない。

なお、上部荷重受け部１３及び下部荷重受け部１７は、上部荷重伝達部材４２及び下部荷重伝達部材４３を介して、金型取付板１５の背面２０の点Ｐ１及び点Ｐ２に接続されている。そのため、力Ｆ１及び力Ｆ２によって、点Ｐ１及び点Ｐ２を中心に上部荷重受け部１３及び下部荷重受け部１７をそれぞれ上下方向へ押し広げるような力を受けることになる。すなわち、上部荷重受け部１３及び下部荷重受け部１７を互いに離間させるような力を受けることになる。

しかし、前記上部荷重受け部１３及び下部荷重受け部１７は、荷重受け部連結部材４１によって互いに連結されているので、離間することがない。

このように、本実施の形態においては、上下のトグルアーム３３からの力は、上部荷重伝達部材４２及び下部荷重伝達部材４３に伝達され、金型取付板１５の背面２０の中心に近い点Ｐ１及び点Ｐ２に作用する。

このため、金型取付板１５に作用する曲げモーメントが小さくなるので、金型取付板１５の板厚を厚くしなくても、金型取付板１５が撓むことがない。したがって、金型取付面１６の変形を有効に防止することができるので、可動金型２４が変形せず、成形品の成形性が低下することがない。

また、ガイド部４５の金型取付面１６側の面５０は、前記金型取付面１６よりも背面２０側に位置するので、タイバーガイド孔４６の内周面とタイバー１２の外周面との間から漏れ出たグリスが、直接に金型取付面１６を流下することがない。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、前記第１の実施の形態と同じ構成のものについては、同じ符号を付与することにより説明を省略する。

図１３は本発明の第２の実施の形態における可動金型支持装置の側面図、図１４は本発明の第２の実施の形態における図１３のＦ矢視図、図１５は本発明の第２の実施の形態における図１３のＧ矢視断面図、図１６は本発明の第２の実施の形態における図１４のＨ矢視図、図１７は本発明の第２の実施の形態における図１４のＩ矢視断面図、図１８は本発明の第２の実施の形態における図１４のＪ矢視断面図である。

本実施の形態において、可動金型支持装置としての可動プラテン１１には、複数の前記タイバー１２のそれぞれに対応する位置に、ガイド手段であるタイバー１２と係合するガイド孔としてのタイバーガイド孔５７を備える複数、例えば、四つのガイド部５５が形成される。

ここで、該ガイド部５５の構成は、前記第１の実施の形態におけるガイド部４５とほぼ同様であり、前記タイバーガイド孔５７のそれぞれには前方と後方に図示されないタイバーブッシュがそれぞれ嵌め込まれ、該タイバーブッシュの内周面がタイバー１２の外周面に接触して摺動するようになっている。そして、前記タイバーガイド孔５７とタイバー１２との隙間には、潤滑剤としてのグリスが収納されている。なお、前記タイバーブッシュを省略する場合には、前記タイバーガイド孔５７の内周面がタイバー１２の外周面に直接に接触して摺動することになる。

しかし、本実施の形態におけるガイド部５５は、前記第１の実施の形態におけるガイド部４５よりも短く、前記ガイド部５５の金型取付面１６側の面５６は、金型取付板１５の背面２０よりも上部荷重受け部１３及び下部荷重受け部１７側に引っ込んでいる。すなわち、図１３及び１６に示されるように、前記ガイド部５５の金型取付面１６側の面５６と前記背面２０との間には隙間が生じた状態となっている。これにより、タイバーブッシュの内周面とタイバー１２の外周面との間から漏れ出たグリスは、前記隙間から下方へ落下するので、金型取付面１６を流下することがない。

次に、前記構成の射出成形機の可動金型支持装置の動作を説明する。

まず、駆動装置３０の駆動源３１が作動し、クロスヘッド３５を前進させることによって、トグル機構２２を作動させる。これにより、可動プラテン１１が前進させられて可動金型２４が固定金型２５に接合されて型閉が行われ、次いで、型締が行われる。続いて、図示されない射出装置から樹脂が高圧で射出され、前記可動金型２４及び固定金型２５のキャビティ空間に充填される。そして、前記樹脂が冷却して固化することによって成形品が成形される。すると、前記駆動源３１が作動し、クロスヘッド３５を後退させることによって、可動プラテン１１が後退させられて可動金型２４が固定金型２５から離間して、型開が行われる。続いて、図示されないエジェクタロッドを前進させると、エジェクタピンが、前記可動金型２４内部のキャビティに突出して成形品をエジェクトする。これにより、成形品が取り出される。以上の動作を繰り返すことによって、多数の成形品が成形される。

なお、可動プラテン１１は、タイバー１２に沿って往復動を繰り返すことになる。そして、可動プラテン１１の前記タイバー１２のそれぞれに対応するタイバーガイド孔５７のそれぞれには前方と後方とに図示されないタイバーブッシュがそれぞれ嵌め込まれ、前方のタイバーブッシュと後方のタイバーブッシュとの間の部分にグリスが収納されている。このため、グリスがタイバーブッシュの内周面とタイバー１２の外周面との間にわずかずつ進入するので、前記タイバーブッシュの内周面とタイバー１２の外周面との間の潤滑が常に良好となり、滑らかに摺動するので、前記可動プラテン１１がタイバー１２に沿ってスムーズに進退することができる。

ここで、型締装置が長時間に亘（わた）り上記の動作を繰り返すと、前記タイバーガイド孔５７又はタイバーブッシュの内周面とタイバー１２の外周面との間からグリスが少しずつ漏れ出てくる。本実施の形態においては、ガイド部５５の金型取付面１６側の面５６は、金型取付板１５の背面２０よりも上部荷重受け部１３及び下部荷重受け部１７側に引っ込んで、前記面５６と背面２０との間には隙間が生じた状態となっている。そのため、金型取付面１６側の面５６において、上側の二本のタイバー１２の外周面とタイバーガイド孔５７の内周面との間から漏れ出たグリスは、前記隙間から下方へ落下する。

したがって、前記漏れ出たグリスは、金型取付面１６に付着することがないので、金型取付面１６や該金型取付面１６に取り付けられた可動金型２４が前記グリスによって汚染されることがない。

なお、前記漏れ出たグリスは落下して、フレーム２１の面や型締装置の据え付けられている床面等に付着するが、これらの面は可動金型２４や固定金型２５から離れているので、これらの面に付着したグリスが成形品に付着する恐れはない。また、前記漏れ出たグリスは微量であるので、型締装置やその周辺の環境の汚染という観点からみても、別段の問題は発生しない。

そして、金型取付面１６における前記面５６と反対側の面のタイバー１２の外周面とタイバーガイド孔５７の内周面との間から漏れ出たグリスも流下して落下するが、前記反対側の面は可動金型２４や固定金型２５から離れているので、この面に付着したグリスが成形品に付着する恐れはない。また、前記漏れ出たグリスは微量であるので、型締装置やその周辺の環境の汚染という観点からみても、別段の問題は発生しない。

なお、本実施の形態において、型閉及び型締の時に可動プラテン１１に作用する力については、前記第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

このように、本実施の形態においては、ガイド部５５の金型取付面１６側の面５６は、金型取付板１５の背面２０よりも上部荷重受け部１３及び下部荷重受け部１７側に引っ込んで、前記面５６と背面２０との間には隙間が生じた状態となっている。

したがって、金型取付面１６側の面５６において、上側の二本のタイバー１２の外周面とタイバーガイド孔５７の内周面との間から漏れ出たグリスは、前記隙間から下方へ落下するので、金型取付面１６や該金型取付面１６に取り付けられた可動金型２４に付着するようなことがない。このため、前記金型取付面１６や可動金型２４に付着したグリスが成形された成形品に付着して該成形品が不良品となることがない。

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、前記第１及び第２の実施の形態と同じ構成のものについては、同じ符号を付与することにより説明を省略する。

図１９は本発明の第３の実施の形態における可動金型支持装置の背面図である。

本実施の形態においては、フレーム２１の上面にガイド手段としてのガイドレール６３が取り付けられ、可動プラテン１１の下端に取り付けられたベース部材６１の下面にガイド部としての係合ガイド６２が取り付けられている。なお、前記ベース部材６１を省略して、前記可動プラテン１１の下端面に係合ガイド６２を直接取り付けることもできる。また、前記ガイドレール６３は、フレーム２１以外の部材に取り付けられていてもよい。

ここで、前記ガイドレール６３はリニアガイドウェイのレールであり、前記係合ガイド６２は、リニアガイドウェイのキャリッジであることが望ましい。なお、リニアガイドウェイは、リニアシステム、リニアガイド、又は、ＬＭ（Ｌｉｎｅａｒ Ｍｏｔｉｏｎ）ガイドとも呼ばれ、キャリッジがレールに係合し、該レールに沿って移動するシステムである。この場合、キャリッジとレールとの間には、ローラ、ボール等の転動部材が多数配設され、該転動部材が転動することによって、キャリッジはレールに沿って滑らかに移動することができるようになっている。なお、通常、前記転動部材は、キャリッジに保持され、循環経路内を循環するようになっている。また、キャリッジは、レールに係合しており、該レールの軸方向に移動することができるが、レールの軸に垂直な方向には移動することができないようになっている。そのため、キャリッジにレールの軸に垂直な方向の荷重が加えられた場合であっても、キャリッジは、がたつくことなく、レールに沿って滑らかに移動することができる。

もっとも、前記ガイドレール６３及び係合ガイド６２は、リニアガイドウェイのレール及びキャリッジでなくてもよい。この場合も、前記ガイドレール６３及び係合ガイド６２は、図１９に示されるような断面形状を有し、係合ガイド６２がガイドレール６３に係合した状態で、該ガイドレール６３に沿って移動する。なお、ガイドレール６３と係合ガイド６２との摺動面には、グリス等の潤滑剤が供給され、摩擦抵抗を低くするようになっている。

このように、本実施の形態における係合ガイド６２は、ガイドレール６３の軸に垂直な方向（図１９における、例えば、上下左右方向）の加重を受けても、ガイドレール６３の軸方向（図１９の紙面に対して垂直方向）に滑らかに移動することができる。そのため、前記係合ガイド６２は、可動プラテン１１、該可動プラテン１１に取り付けられた可動金型２４等の重量を受けつつ、ガイドレール６３に沿って滑らかに移動する。また、可動プラテン１１に横方向から力が加えられた場合であっても、前記係合ガイド６２は、がたつくことなく、ガイドレール６３に沿って滑らかに移動する。

本実施の形態においては、前記第１及び第２の実施の形態のように、タイバー１２がガイド手段として機能しない。そのため、本実施の形態における可動プラテン１１は、前記第１及び第２の実施の形態のようなガイド部４５及び５５を備えておらず、タイバー１２が通過するための切欠５８を備える。なお、該切欠５８は、タイバー１２と干渉しないものであれば、いかなる形状及び大きさのものであってもよく、また、タイバー１２が可動プラテン１１の外縁よりも外側に位置する場合には、省略することもできる。

なお、本実施の形態において、型閉及び型締の時の可動プラテン１１の動作、及び、該可動プラテン１１に作用する力については、前記第１及び第２の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

このように、本実施の形態においては、可動プラテン１１の下端に取り付けられた係合ガイド６２が、ガイドレール６３に係合して、該ガイドレール６３に沿って移動するようになっている。そして、該ガイドレール６３はリニアガイドウェイのレールであり、前記係合ガイド６２は、リニアガイドウェイのキャリッジである。

したがって、可動プラテン１１は、前後左右にがたつくことなく、滑らかに前進又は後退するので、型閉、型締等の際の金型の位置精度が向上し、高精度の成形品を成形することができる。

また、タイバー１２がガイド手段として機能しないので、前記可動プラテン１１は、前記第１及び第２の実施の形態のようなガイド部４５及び５５を備える必要がない。そのため、タイバー１２の外周面とタイバーガイド孔４６及び５７の内周面との間から漏れ出たグリスが、金型取付面１６や該金型取付面１６に取り付けられた可動金型２４に付着するという問題が発生することがない。

さらに、タイバー１２に可動プラテン１１、該可動プラテン１１に取り付けられた可動金型２４等の重量がかかることがないので、前記タイバー１２が変形することがない。そのため、金型の位置精度が向上し、高精度の成形品を成形することができる。

なお、前記実施の形態においては、可動プラテンが横方向（水平方向）に移動する横置型の射出成形機について説明したが、本発明の可動金型支持装置は、可動プラテンが縦方向（垂直方向）に移動する縦置型の射出成形機にも適用することができる。さらに、本発明の可動金型支持装置は、射出成形機の他に、ダイキャストマシーン、ＩＪ封止プレス等の成形機にも適用することができる。

また、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の第１の実施の形態における可動金型支持装置の斜視図である。 従来の可動プラテンにおける第１の側面図である。 従来の可動プラテンにおける第２の側面図である。 本発明の第１の実施の形態における射出成形機の概略図である。 本発明の第１の実施の形態における図１の縦断面図である。 本発明の第１の実施の形態における可動金型支持装置の側面図である。 本発明の第１の実施の形態における図６のＡ矢視図である。 本発明の第１の実施の形態における図６のＢ矢視断面図である。 本発明の第１の実施の形態における図７のＣ矢視図である。 本発明の第１の実施の形態における図７のＤ矢視断面図である。 本発明の第１の実施の形態における図７のＥ矢視断面図である。 本発明の第１の実施の形態における可動金型支持装置に作用する力を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における可動金型支持装置の側面図である。 本発明の第２の実施の形態における図１３のＦ矢視図である。 本発明の第２の実施の形態における図１３のＧ矢視断面図である。 本発明の第２の実施の形態における図１４のＨ矢視図である。 本発明の第２の実施の形態における図１４のＩ矢視断面図である。 本発明の第２の実施の形態における図１４のＪ矢視断面図である。 本発明の第３の実施の形態における可動金型支持装置の背面図である。

符号の説明

１１ 可動プラテン
１２ タイバー
１３ 上部荷重受け部
１４ 上部ピン挿入孔
１５ 金型取付板
１６、３７ 金型取付面
１７ 下部荷重受け部
１８ 下部ピン挿入孔
２０ 背面
２２ トグル機構
３１ 駆動源
４１ 荷重受け連結部材
４２ 上部荷重伝達部材
４３ 下部荷重伝達部材
４５、５５ ガイド部
４６、５７ タイバーガイド孔
６２ 係合ガイド
６３ ガイドレール

Claims (8)

1. （ａ）可動金型を取り付けることができ、駆動源による推進力に基づく荷重を受ける可動金型支持装置であって、
   （ｂ）金型取付面を備える金型取付板と、
   （ｃ）前記荷重を受ける第１荷重受け部及び第２荷重受け部と、
   （ｄ）一端が前記第１荷重受け部及び第２荷重受け部に接続され、他端が前記金型取付板の背面に接続され、前記第１荷重受け部及び第２荷重受け部からの荷重を前記金型取付板の背面に伝達する荷重伝達部材と、
   （ｅ）前記第１荷重受け部及び第２荷重受け部を接続する筒状の荷重受け部連結部材とを有することを特徴とする射出成形機の可動金型支持装置。
2. 前記金型取付板は、前記荷重伝達部材が接続される位置における板厚が他の位置における板厚よりも厚い請求項１に記載の射出成形機の可動金型支持装置。
3. 前記荷重伝達部材は、前記第１荷重受け部及び第２荷重受け部からの荷重を、可動金型支持装置の進退方向に向きを変えて前記金型取付板の背面へ伝達する請求項１又は２に記載の射出成形機の可動金型支持装置。
4. 前記荷重伝達部材は、一端が前記第１荷重受け部に接続され、他端が該第１荷重受け部よりも前記金型取付板の中心に接近した位置で金型取付板の背面に接続される第１荷重伝達部材と、一端が前記第２荷重受け部に接続され、他端が該第２荷重受け部よりも前記金型取付板の中心に接近した位置で金型取付板の背面に接続される第２荷重伝達部材とから成る請求項１〜３のいずれか１項に記載の射出成形機の可動金型支持装置。
5. ガイド手段と係合するガイド部を有し、前記ガイド手段に沿って移動する請求項１〜４のいずれか１項に記載の射出成形機の可動金型支持装置。
6. 前記ガイド手段はタイバーであり、前記ガイド部は前記タイバーが挿入されるガイド孔を備える請求項５に記載の射出成形機の可動金型支持装置。
7. 前記ガイド手段はガイドレールであり、前記ガイド部は前記ガイドレールに係合する係合ガイドを備える請求項５に記載の射出成形機の可動金型支持装置。
8. 前記ガイド部の金型取付面側の面は、前記金型取付面よりも背面側に位置する請求項５に記載の射出成形機の可動金型支持装置。
   

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